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熔断器保护工作原理及过程

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  主要用于线路及电力变压器等电气设备的短路及过载保护。广泛使用在60kV及以下电压等级的小容量电气装置中。常用来保护电压互感器。在3~60kV系统中,还常与负荷开关、重合器及断路器等其他开关电器配合使用,用来保护电力线路、变压器以及电容器组。它常和刀开关电器在一个壳体内组合成负荷开关或熔断器式刀开关。

  优点:结构简单、体积小、重量轻、价格低廉、维护方便、使用灵活等。缺点:保护性能不稳定。

  熔断器的金属熔体是一个易于熔断的导体。当电路发生过负荷或短路故障时,通过熔体电流增大,过负荷电流或短路电流对熔体加热,熔体由于自身温度超过熔点,在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔化,将电路切断,从而使线路中的电气设备得到了保护。

  (1)熔体:正常工作时起导通电路的作用,在故障情况下熔体将首先融化,从而切断电路实现对其他设备的保护。熔体以两个字母表示,如gG、gM、aM等。

  (5)充填物:一般采用固体石英砂,用于冷却和消灭电弧。(6)熔断指示器:用于反映焰体的状态,即完好或已熔断。

  熔体可分为高熔点熔体和低熔点熔体。低熔点材料(如铅、锌、锡等);高熔点材料(如铜、银等)。熔体按分断电流的范围分为:全范围分断能力的“g”熔体和部分范围分断能力的“a”熔体。熔体按使用类别分为:一般用途的“G”类熔体和电动机保护用“M”类熔体。熔体以两个字母表示,如“gG”、“gM” 、“aM”等。高熔点材料(银、铜、铝)的的优点是电阻率较低,在一定电阻时,所需截面积较小,在熔化时金属蒸气较少,有利于灭弧,其分断能力可提高,一般用于大电流熔断器。但熔点高(960°C、1083°C),对小过载会失去保护。为此,常应用“冶金效应”,即将熔丝中焊上一个小锡球,当熔体温度上升到小锡球熔化温度时,促进熔丝熔断,这样可使较低的过载也能得到保护。(称“冶金效应”)

  熔断器熔体的熔断时间与电流的大小有关系,称为熔断器的安秒特性,也称为熔断器的保护特性。熔断器的保护特性为反时限的保护特性曲线,其规律是熔断时间与电流的平方成反比,各类熔断器的保护特性曲线均不相同,与熔断器的结构型式有关。I∞称为最小熔化电流或称临界电流。熔体的额定电流IRN应小于I∞,l∞与IRN的比值称作熔化系数,通常取1.5~2,该系数反映熔断器在过载时的不同保护特性。

  (1)选择性:在配电干线和支线中都用熔断器作为保护电器,支线发生过负荷或短路,要求支线熔断器熔断,干线)过电流选择比:国家规定的选择比为1.6:1成2:1即若b选100A,a选160A;b选100A,a选200A及以上。

  熔断器的主要技术参数(1)额定电压。熔断器长期能够承受的正常工作电压,即安装处电网的额定电压。

  熔断器的技术参数还包括:额定开断能力、电流种类、额定频率、分断范围、使用类别和外壳防护等级等。熔断器的技术参数应区分为熔断器(底座)的技术参数和熔体的技术参数。同一规格的熔断器底座可以装设不同规格的熔体,熔体的额定电流可以和熔断器的额定电流不同,但熔体的额定电流不得大于熔断器的额定电流。额定电流的表示形式为:熔断器底座的额定电流/熔体的额定电流。